As cabinas de pintura a pó são utilizadas por vários setores da indústria, como o automotivo, móveis e peças em geral. As cabinas exalam tinta a pó e retêm o que pode ser reutilizado. A retenção é feita por meio do sistema de filtragem instalado na máquina. Atualmente, o sistema mais utilizado nesses equipamentos são os de filtros cartucho. Eles vieram para substituir os tradicionais filtros do tipo manga de tecido de poliéster, que, apesar de mais baratos, não apresentavam tanta eficiência.
Embora tenham um custo maior do que os filtros tipo manga, os sistema de filtragem por meio de cartucho representa mais custo benefício para as empresas. Além de ajudar a indústria a diminuir a emissão de agentes poluentes na atmosfera, pois inibe quase 100% do lançamento de particulados no meio ambiente, proporciona maior segurança ao operador da máquina e evita o desperdício da tinta, já que reaproveita o material que excede de cada pintura. "A única desvantagem é o preço, pois cada cor utilizada pela máquina deve ter um jogo de cartuchos disponível para troca. Mas a desvantagem é compensada pela excelente vida útil e eficiência desse sistema de filtragem", afirma Marcello Vinicius Bernardini, supervisor de produção da McFil, empresa especializada no desenvolvimento de sistemas de filtragem para a indústria.
Para Hairton de Oliveira, gerente da Divisão de Filtros da Unotech, empresa especializada em lubrificação e desenvolvimento de sistemas de filtragem para a indústria, os filtros cartucho ganham tamanha eficiência quando são bem projetados e adequados para as especificações de cada cabina. "A opção por filtros cartuchos, no projeto da cabina de pintura a pó, é a que tem melhor desempenho em eficiência de filtragem, economia de energia e reaproveitamento de material. Porém, tudo isso só é alcançado por meio de um projeto adequado para cada situação. Um filtro cartucho bem projetado funciona aproveitando toda a área filtrante disponível", diz Oliveira. "Para ter uma ideia, um cartucho padrão de 324 milímetros de diâmetro externo e com 660 milímetros de altura, dependendo do meio filtrante utilizado, pode ter até 335 plissas. Em caso de filtros de papel mix, celulose/poliéster, isto equivale a área filtrante de 21 metros quadrados por peça, ou 13,2 metros quadrados em caso de poliéster (210 plissas), enquanto que, uma manga de tecido com dimensões padrões de 160 milímetros de diâmetro por 3.000 milímetros de altura, só consegue ter 1,50 metros quadrados de área filtrante", compara o gerente da Divisão de Filtros Unotech.

Meio ambiente e segurança do operador da cabina
A consciência ambiental é um aprendizado que vem sendo inserido em todas as camadas da sociedade, inclusive na que se refere a indústria. Além das empresas terem o dever de prezar por uma produção limpa e benéfica ao meio ambiente, o consumidor vem exigindo produtos que tenham inseridos em sua confecção a conscientização ambiental. O mercado pede uma cadeia produtiva sustentável.
Para as empresas que utilizam o sistema de pintura a pó, segundo Hairton de Oliveira, da Unotech, os filtros cartuchos são os que atendem essa exigência ambiental. "São nítidas as vantagens e benefícios do cartucho em comparação a qualquer outro tipo de filtragem em cabina de pintura a pó. Esse sistema de filtragem promove e garante a proteção ambiental, por conta da alta eficiência de filtragem e pela redução do número de filtros descartados", aponta Oliveira.
Para Marcelo Carlos, gerente comercial da Engemai, empresa especializada em desenvolvimento de sistemas de filtragem para a indústria, apesar da fiscalização e exigência do consumidor, a conscientização ambiental ainda não chegou a toda a cadeia industrial e precisa ser mais divulgada. "Precisamos, de uma forma geral, criar a consciência de que filtrar com eficiência é a melhor maneira de preservação. Em nosso trabalho de campo com o mercado, não é difícil nos deparamos com elementos danificados e que já perderam a função de filtrar e, até mesmo, cabinas sem nenhum elemento de filtragem."
No que se refere a preservação da saúde do operador, Hairton Oliveira explica que o principal fator que influencia é a velocidade da filtragem na cabina. "É o que chamamos de relação ar/pano, ou seja, é a velocidade da filtragem do meio, que usualmente recomendamos abaixo de 1,0 m/min. Esta velocidade, quando muito alta – causada pela área filtrante menor do que deveria –, aumenta a perda de carga do sistema e dificulta a filtragem. Desse modo, o ambiente fica sob uma névoa e, se não possuírem uma boa eficiência de filtragem, além da perda do material, pode contaminar todo o ambiente próximo às saídas de ar. Os meios filtrantes, neste caso tem papel fundamental na qualidade do ar no interior da fábrica."

Diminuição de custos
A preservação do meio ambiente é apenas um pilar de um bom sistema de filtragem. A empresa que opta por estar dentro das normas, ainda ganha com economia nos custos com energia e com material aplicado nas cabinas."A filtragem desses equipamentos de pintura a pó com cartuchos, já pelo conceito do projeto, representam vários benefícios técnicos como: qualidade final no tratamento da superfície, velocidade da linha de produção, recuperação da tinta a pó desprendida do filtro quando acionado o jato pulsante. Além desses benefícios, eles também representam eficiência energética, quando produz baixa perda de carga, que assim, acaba exigindo menos jato pulsante (quando possui sequenciador de pulso por demanda), economizando a energia utilizada para produção de ar comprimido. A baixa perda de carga, também faz o cartucho durar mais, pode reduzir a rotação do exaustor no início da operação (quando possui inversor de frequência) e vai aumentando conforme vai saturando o meio filtrante", esclarece o gerente da Divisão de Filtros da Unotech.

Os elementos filtrantes
Os sistemas de filtragem por meio de cartuchos podem ser construídos com três diferentes tipos de elementos filtrantes e suas variações. Cada um deles possui custos e manutenções diferentes. Para Hairton de Oliveira, da Unotech, a empresa precisa ficar atenta ao custo benefício de cada elemento. "Na hora de comprar ou substituir o filtro cartucho, economizar alguns reais nem sempre é a atitude mais inteligente e econômica. Quanto menos eficiente for o meio filtrante, mais pó passa por ele e a empresa perde matéria-prima que poderia ser reutilizada", indica Oliveira.
Elemento filtrante de poliéster spunbonded: Considerado um dos melhores elementos filtrantes para filtros cartucho de cabinas de pintura, o poliéster gera 0,5 quilos de pó retidos em suas plissas. Além disso, ele dura mais e precisa ser trocado uma vez por ano. A grande vantagem desse elemento filtrante é que ele pode ser lavado com água até duas vezes, esse fator faz com que sua durabilidade e poder de filtragem sejam prolongados por mais tempo.
"Em comparação com o cartucho de celulose, o poliéster dura até quatro vezes mais. Para pintura a pó, a qualidade do poliéster spunbonded é reconhecidamente superior. Este produto ainda possui variações de acabamento indicadas em função da condição ambiental a qual está inserido o sistema de pintura", aconselha Hairton Oliveira, da Unotech.
As variações de acabamento para elementos filtrantes de poliéster são: acabamento aluminizado para ambientes secos e com carga eletrostática, acabamento teflonado (PTFE- coating repelente a água e óleo), – ele mantém a performance em locais onde a umidade relativa do ar é mais alta–, e a versão econômica que é o poliéster spunbonded sem tratamento – indicado para condições menos agressivas. Ainda nos elementos de poliéster, temos cartucho com elemento filtrante poliéster spunlace, "esse modelo tem permeabilidade do ar 3 vezes maior que os anteriores, maior vida útil, porém, menor eficiência de filtração. Muito indicado para sistemas de jateamento com granalha de aço, areia ou microesferas de vidro", explica o supervisor de produção da McFil.
Elemento filtrante mix (celulose + poliéster): Com um custo um pouco mais alto do que o elemento filtrante de celulose, os filtros cartucho com elemento filtrante mix – que tem como composição a mistura de celulose e poliéster –, possuem qualidade superior. De acordo com o gerente da Divisão de Filtros da Unotech, o elemento pode reter 2 quilos de pó e necessita de duas trocas por ano. Além disso, assim como a celulose, o filtro com elemento mix pode contaminar o pó filtrado com partículas do próprio filtro.
Esse tipo de elemento filtrante pode ser combinado com outro filtro, o M6 da EN779, chamado de filtro final de classe. Com a combinação, o filtro cartucho com elemento filtrante mix, se torna mais eficiente.
Elemento filtrante de celulose: O grande benefício de sistema de filtragem cartucho com elemento filtrante de celulose é o custo. Esse elemento é muito mais barato que os outros. "O filtro cartucho com elemento filtrante de celulose é muito utilizado por empresas que trabalham com muitas cores em uma cabina. Pois, cada cor necessita de um cartucho de filtro, sendo assim, a aplicação fica a um custo muito menor, comparado aos outros elementos", explica, Marcello Vinicius, da McFil. Mas, apesar da vantagem do preço, esse elemento não tem o mesmo poder de filtragem. "Com a utilização do cartucho de celulose, a empresa perde em média 12 quilos de pó a cada troca de filtro", afirma Hairton de Oliveira, da Unotech.
Segundo Oliveira, as empresas gastam quatro cartuchos de celulose a cada ano. No período de um ano, a companhia perde 48 quilos de pó. A grande retenção de material se dá por conta do próprio meio filtrante, a celulose tem um alto poder de absorção entre as plissas do filtro. Além disso, a celulose pode liberar fibras no pó filtrado, contaminando o material que será reutilizado na máquina.

Dimensionamento do equipamento
O tipo de elemento filtrante e sua qualidade, sem dúvida é um fator importante para a qualidade de um sistema de filtros cartucho. No entanto, existe outro ponto que é crucial para o sucesso do sistema, o dimensionamento do equipamento. Segundo Oliveira, a empresa que está adquirindo o sistema de filtragem deve saber se a fornecedora é capaz de planejar um dimensionamento adequado a sua cabina e se dará suporte técnico quando necessário.
"A empresa que vai fornecer o sistema de filtro cartucho deve dimensionar a área filtrante ideal para atender a vazão do projeto e especificar o acabamento adequado do meio filtrante. Este dimensionamento da área filtrante impacta diretamente na perda de carga do sistema de exaustão. Se a área filtrante for insuficiente para atender a vazão, provoca altas velocidades de filtragem, exigindo mais do exaustor e, consequentemente consumindo mais energia e reduzindo consideravelmente a vida útil dos filtros", alerta o gerente da Divisão de Filtros da Unotech.